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手握“能量”密碼,看浙江民企如何“硬控”全球

方彭依夢
2025年02月28日17:36 | 來源:人民網-浙江頻道
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2月25日下午1點多,驅車來到浙江省舟山市岱山縣秀山島南部海域,海風呼嘯,海浪滔滔。

隔著車窗遠遠望去,海面上的兩座小島間,LHD海洋潮流能電站發電機組正將滾滾潮流轉化成清潔電能輸入國家電網。

車停在海岸邊的一座白色建筑前,這裡是LHD聯合動能海洋能大型實驗室。實驗室內,大屏上實時顯示的監控畫面上展示著LHD海洋潮流能電站的發電實況和數據。

“潮流能是指月球和太陽的引潮力使海水產生周期性的往復水平運動而形成的動能。潮流能的發電設備直接置於水中,其工作原理類似風力發電,隨著水下‘風車’葉片的轉動,將水流的動能轉化為機械能,進而再轉化為電能。”大屏前,浙江LHD海洋潮流能工程研究中心主任兼總工程師林東介紹道。

“屏幕上顯示的是我們第三代與第四代機組的運行參數,比如發電機轉速、發電機功率、今日發電量、總發電量以及流速等。數據都是動態的,等一下就會有新變化。”談話間,第四代機組當天的發電量已從1192千瓦時增長至1229千瓦時。

當天正值小潮汛,林東表示,以第四代機組為例,小潮時日發電量在1000余度左右,中潮時約5000度,大潮時的日發電量可達1萬余度。

“今天是農歷正月廿八,明天就要進入中潮了。”林東打開電站的發電功率曲線圖,“一天是一個周期,潮流能隨潮汐的漲落平均每天2次改變大小和方向。現在開始漲潮了,隨著流速加快,代表發電機功率的曲線也在不斷攀升!”

趁著漲潮,大家乘船前往發電站一探究竟。船隻擺渡過程中可以看到,遠處湍急的水流正推動渦輪機組旋轉,帶動發電機發電。

“這座發電站的總成平台28米高,立起來有9層樓高,俯瞰是一把小提琴的造型。”到達發電站,在林東的帶領下,一行人穿梭於平台上設置的不同“房間”內,了解其中裝載的各個發電模塊分別承擔的任務。

“‘平台式+模塊化’設計,解決了坐底式大型機組安裝運維難、成本高、擴展性差等難題,具有裝機功率大、資源利用率高、環境友好性強及海域兼容性好、項目可復制性強等特點。”林東介紹。

位於舟山秀山島南部海域的浙江LHD海洋潮流能發電站,俯瞰像一把小提琴。受訪者供圖

位於舟山秀山島南部海域的浙江LHD海洋潮流能發電站,俯瞰像一把小提琴。受訪者供圖

來到第一代機組的艙室內,由於已停止並網運行,整個空間非常安靜。“雖然一代已經停止發電,但它的渦輪葉片還在轉動,進行葉輪腐蝕等測試。”林東介紹,“第一代機組的貢獻很大,在最開始幫我們記錄掌握了大量的發電數據,對后續幾代機組的研發起到關鍵作用。”

很難想象,眼前這位新能源領域的專業型人才,曾經從事的是與新能源八竿子打不著的食品行業。

不少人知道林東,是因為他的另一個身份——杭州綠盛集團董事長、遠近聞名的“牛肉干大王”。1999年,外人眼中“創業成功”的林東,選擇了留學深造。這段留學經歷讓他在開闊眼界的同時,更加堅定了科技報國的夢想。2001年,學成歸國的林東,將目光鎖定在了能源科技領域。

“當時怎麼有勇氣轉型?”

“在這個新領域,我雖然是‘門外漢’,但我可以學啊!”林東笑著說。

通過大量的學習、走訪、調研以及向專業科技工作者請教,林東逐漸摸出了“門道”。2009年,林東幸運地遇到了流體力學領域的專家黃長征和新材料領域的專家丁興者,三人的想法不謀而合——“用科技改變世界,以創新建設祖國”。一拍即合,他們取三人姓氏拼音的首字母成立了LHD美國聯合動能公司。

“經過學習和研究,我們發現,海洋潮流能是環境友好型綠色能源,對海洋環境影響小,它的開發裝置一般安裝在海底或漂浮在海面,也不佔用寶貴的土地資源。同時,相較太陽能、風能,潮流能的能量密度更高,具有較強的規律性和可預測性。”最終,團隊將攻堅突破的方向確定為潮流能發電,並探索出了海洋潮流能的全新技術路徑。

“經過在美、英、法、日、韓等國家的調研,我們發現,LHD的技術路徑,他們竟然都沒有實施的先例。當時,我們已經試驗了很多輪,成功的概率還是很大的!”回憶往事,林東仍難掩激動。

開辟出事業新賽道的林東於2012年帶領LHD科研團隊回國,並投入2億元研制了首座潮流能發電站,這幾乎是他通過“綠盛”積攢的全部家底。

“回國后,我們先在千島湖建立了一個實驗基地,通過各種模擬嘗試,數據結果竟比我們構想的還要好。”2013年,林東新能源得到了國家海洋局專項支持。同年,該項目被列為浙江省重大科技專項。2014年,林東帶領團隊來到舟山,正式啟動LHD海洋潮流能電站在岱山海域的工程建設。

回憶起第一代機組下海時的場景,林東感慨萬千。2016年7月27日,LHD海洋潮流能發電項目首期1兆瓦機組在舟山順利下海發電。從字面來看,這似乎是一帆風順的過程。但對於林東而言,那是一段“此生難忘”的經歷。

“前一晚,第一台水輪機組下海至預期深度的四分之三時卡住了,放不下去也吊不上來。”雖然現場情況超出林東的預料,但他迅速平復心情、調整思路,帶著團隊研究圖紙、冷靜復盤。

“問題解決不了我是睡不著的!”林東在腦海裡反復“回放”機組下海的情景,最終發現問題所在——潮汐變化導致機組向下吊裝的‘窗口期’延誤了半個小時,“下到2.35米時,發電機電壓已經達到295V了,由此推斷此時水流比較急,潮水的推力讓機組發生偏移,剛好卡在支架的一條凹槽上。”

“是不是卡在2.35米?”林東讓現場的工作人員立刻測量,結果准確無誤。“今晚提早准備,明天第二台機組下海,提前一小時吊裝。”林東給出指令。

2016年7月27日,天剛亮,徹夜未眠的林東匆忙趕到現場勘察。10時許,林東拿起對講機:“我是總工程師林東,我命令,LHD海洋渦輪發電設備下海,正式啟動!”調整了設備下海時間,整個過程非常順利。

“你看,這是當時拍下的一張照片,現場所有人都在鼓掌歡呼,大家都很激動。”事實上,自林東將目光投向研究新能源領域起,外界對他的猜測和質疑從未間斷。第一代機組的成功下海,讓很多質疑聲不攻自破。

2016年7月27日,LHD海洋潮流能發電項目首期1兆瓦機組在舟山順利下海。受訪者供圖

2016年7月27日,LHD海洋潮流能發電項目首期1兆瓦機組在舟山順利下海。受訪者供圖

2016年8月26日,LHD海洋潮流能發電項目首期1兆瓦機組成功並入國家電網,使我國成為繼美國、英國后第3個掌握潮流能發電並網技術的國家。2017年5月25日開始,該機組實現全天候發電並網,實現了大功率發電、穩定發電、並入電網三大跨越。

“這也標志著,我們建成了世界首座海洋潮流能發電站。”翻開一本國際能源署的期刊,裡面介紹了全球20大海洋領域亮點工程,“其他的點位標注的是Power Project,隻有我們是Power Stanion。”林東自豪地說。

2018年11月29日和2018年12月29日,LHD海洋潮流能發電項目第二代400千瓦機組、第三代300千瓦機組相繼順利下海發電。至此,LHD海洋潮流能發電項目投入運行的裝機量達到1.7兆瓦。

來到第三代機組的機艙內,不間斷的“嗡嗡”聲傳來。林東表示,這是機組發電並網的聲音,“它的電機是在水底的,不需要人工現場操作,可以遠程控制。”

2022年2月24日,LHD第四代1.6兆瓦“奮進號”機組在舟山海域成功下海,這是我國首台兆瓦級潮流能發電機組,也是目前國際上單機最大的潮流能發電機組。2022年4月29日,該機組通過國家電網的並網驗收,正式並網運行。

據了解,LHD項目投運機組模塊已全面涵蓋當前國際上潮流能發電機主流機型,裝機規模和科技水平領先世界。截至今年2月,LHD海洋潮流能電站已連續運行超過93個月,總並網電量已超775萬千瓦時。其中,1.6兆瓦“奮進號”機組並網電量已超480萬千瓦時,連續運行時間居世界首位,標志著海流能發電技術進入產業化應用階段。

林東表示,任何科技研發的終極目標都是走向產業化,而潮流能發電步入產業化的前提是,設備能夠持續並網運行。否則,所有的項目投資都無法測算,“持續並網才是最有價值的。”

放眼國際,此前,世界上最先進的潮流能機組由GE、勞斯萊斯、阿爾斯通3家國際巨頭聯合研發,裝機功率1兆瓦,但該機組最長發電並網時間未超過4個月。在持續穩定發電並網時間上,由我國完全自主研發的LHD海洋發電項目已經走在世界前列。

LHD第四代1.6兆瓦“奮進號”機組。受訪者供圖

LHD第四代1.6兆瓦“奮進號”機組。受訪者供圖

領跑世界的競爭力,離不開源源不斷的科研投入。最初研發至今,“綠盛”的每一分收益,都轉化成了林東新能源的研發經費。

“在資金保障方面,這些年,‘綠盛’的銷售收入100%投入潮流能的技術迭代創新,加上國家給我們的專項資金扶持,截至目前在研發上共計投入了約4.5億元。”林東介紹。

此外,潮流能發電站技術壁壘高、回報周期長,秉持著“甘坐冷板凳”的科研精神,林東帶領團隊突破了一個個技術瓶頸,有效解決了海上安裝、運行維護、垃圾防護、電力輸送等關鍵問題。如今,這座擁有完整自主知識產權的發電站總成平台凝聚了國際國內專利61項,其中發明專利25項、國外發明專利11項。

2月24日,自然資源部、工業和信息化部等六部門聯合出台《關於推動海洋能規模化利用的指導意見》,提出實施百兆瓦級潮流能重點工程,在潮流能資源富集區域,支持將潮流能發電作為沿海地區及海島綠色能源補充解決方案之一。

“科技創新過程中有兩大難點,硬核創新突破和政策突破。指導意見的出台,將在海洋能規模化產業化發展的法律、政策、標准體系和市場環境等方面進一步健全完善,這對我們來說,真是一場及時雨!”林東興奮地表示,2025年計劃實現第四代LHD發電機組的量產,並逐步推進潮流能發電產業化進程,“爭取在未來4年內,通過技術迭代實現百兆瓦發電目標!”

潮起潮落,海浪涌動,無邊無際的海洋裡蘊藏著巨大的動力資源。為了打開萬億級海洋清潔能源產業,為“2030年碳達峰、2060年碳中和”貢獻中國科技力量,林東計劃,通過不斷創新研發降低潮流能發電成本,直至低於火力發電。

“不論是潮流能,還是火電、核電,降低成本一定是通過規模化應用和科技迭代來實現的。通過技術創新,我們的度電成本已從第一代機組的106元/千瓦時降低至第四代的1元/千萬時,具備規模應用場景。”林東預計,到LHD第七代機組成型時,潮流能發電成本將低於0.3元/千瓦時,“屆時將為人類的清潔能源發展作出更大貢獻。”

“優化生命的能量”,這是綠盛牛肉干的一句經典廣告語。30年過去,從探索“優化生命的能量”到“向大海要能量”,“林東新能源”成了新能源行業新質生產力蓬勃發展的典范,也成為浙江省民營企業煥新蝶變的生動寫照。

前不久召開的民營企業座談會也讓林東備受鼓舞。“改革開放以來,浙江民營經濟不斷發展壯大,逐漸成為國民經濟的重要組成部分,而綠盛牛肉干就是浙江民營經濟發展的縮影。”在林東看來,未來,浙江民營經濟發展將不再依靠“牛肉干”,而是要依靠科技創新。

結束採訪后,乘船返回。岸上,一塊醒目的石碑引人駐足,上面刻有一句話:“具有科學家精神的企業家和具有企業家精神的科學家,是推動人類技術革新的核心力量”。林東說,這是他的座右銘。

(責編:葉賓得、康夢琦)

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